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ESTUDIO DE PRE FACTIBILIDAD PARA INSTALAR UNA PLANTA DE VINAGRE DOMESTICO A PARTIR DE MANZANA ISRAEL (PYRUS MALUS L)

1) Introducción El vinagre es un líquido que se obtiene mediante la acción de ciertas bacterias que transforman el alcohol en ácido acético. La elaboración del vinagre se puede realizar a partir de una variedad de materias primas, como la uva, manzana, caña de azúcar, naranjas, leche de coco, malta, arroz entre otros. Todos los alimentos que pueden experimentar una fermentación alcohólica pueden ser utilizados en la obtención de vinagre. Sin embargo los más comunes son el vinagre de vino que sería el auténtico vinagre y el vinagre de manzana el cual posee propiedades beneficiosas para la salud. El proceso de elaboración del vinagre consiste en dos etapas consecutivas, en la primera ocurre la fermentación del azúcar a alcohol etílico por acción de las levaduras (Saccharomyces elipsoides), mientras que en la segunda etapa las bacterias acéticas (Acetobacter aceti) oxidan el alcohol a ácido acético.

El vinagre es usado principalmente para aliñar verduras en las ensaladas, industrialmente se suele emplear como un conservante ya que ralentiza los efectos de la putrefacción alimenticia, es usado en artículos de limpieza para limpiar la superficie de los cristales, en repelentes de insectos, entre otros.

En la química orgánica el vinagre es usado como reactivo, en la química inorgánica como ligando, y para la bioquímica como metabolito (activado como acetil-coenzima A).

Por otro lado, el vinagre de manzana destaca por sus propiedades beneficiosas para la salud y es por ello que su mercado es diferente al del vinagre convencional, el vinagre de manzana posee propiedades adelgazantes, regula la presión arterial, disminuye los niveles de glucosa en la sangre y ayuda a prevenir la diabetes.

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1.1 Antecedentes Este popular producto, que recibe su nombre del latín vinum acre, es decir "vino agrio", y es básicamente ácido acético diluido. El proceso concreto de la producción del vinagre no fue explicado sino hasta el año 1864 cuando L. Pasteur explicó con detalle y exactitud el proceso de las bacterias Mycoderma aceti, al convertir el etanol en ácido acético, Lo problemático del método era que se obtenían resultados muy lentamente. A partir de este descubrimiento se han desarrollado numerosos estudios sobre la producción de vinagre, mejorando y optimizando la producción del vinagre de uva, posteriormente se desarrollarían el interés por producir vinagres de otros frutos tales como el plátano, manzana, etc. En las últimas décadas el vinagre de manzana empezó a ser conocido a nivel mundial por sus propiedades diurética y adelgazantes, esto se ve reflejado en el desarrollo de esta industria en países de primer mundo y con una mejor calidad de vida. En el Perú su fabricación se da de forma artesanal por lo que los costos son relativamente altos, aun no se ha industrializado la fabricación de este producto.

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1.2 Objetivo El presente estudio tiene como objetivo analizar la factibilidad técnico económico de instalar una planta de producción de vinagre domestico a partir de manzana Israel, con una capacidad de producción de un almacén intermedio, de esta manera se incrementará el desarrollo económico del sector agroindustrial en el Perú así como un incremento en la calidad de vida de los consumidores peruanos. Específicamente el objetivo de este estudio es definir los procesos de obtención del mosto, su fermentación alcohólica y posterior fermentación acética, pasteurización culminando con el filtrado y clarificado buscando garantizar la calidad adecuada del vinagre de manzana Israel.

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2. Justificación La producción del vinagre de manzana tiene una gran viabilidad económica en el Perú debido a que su mercado aún no ha sido desarrollado, y actualmente se produce este producto de manera artesanal. Por otro lado, una de las variedades de manzanas de menor precio y mayor producción en el Perú, es la manzana Israel (40672 toneladas anuales 1), se estima que la merma de manzana representa el 3.5% del total producido, aproximadamente 1423 toneladas, por lo que se plantea procesar esta merma de manzana a fin de obtener un producto agroindustrial, como lo es el vinagre domestico de manzana. Según lo expresado anteriormente, se plantea instalar una planta de producción de vinagre con capacidad mínima para procesar 1423 toneladas anuales de manzana Israel. Así mismo, el kilo de la manzana rematada es ofertado al precio en chacra S/. 0.84 (promedio anual), Cabe indicar, que de manera artesanal a partir de un kilogramo de manzana se elabora 2.5 litros de vinagre, siendo ofertado en el mercado nacional a S/. 32 el litro, con ello se estaría generando una ganancia importante a partir de materia prima que se suele desechar o rematar en los mercados locales. De manera general, el proyecto logrará: la mejora de la calidad de vida de las personas; ya que el vinagre de manzana posee propiedades adelgazantes, regula la presión arterial, disminuye los niveles de glucosa en la sangre y ayuda a prevenir la diabetes. Además de ello se logrará el desarrollo tecnológico para la producción de vinagre de manzana debido a que el estudio tiene por 1 Anuarios de Estadística Agraria 2013, Sistema Integrado de Estadísticas Agrarias, Ministerio de Agricultura y Riego.

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finalidad la producción a escala industrial, por lo que los costos de producción del vinagre de manzana se verán reducidos frente a los costos de la producción artesanal.

3) Marco Teórico de la referencia 3.1 Origen del vinagre El vinagre fue descubierto accidentalmente hace unos 10.000 años, cuando se empezaron a elaborar las primeras bebidas alcohólicas, por tanto el origen del vinagre es tan antiguo como el del vino; se sabe que los antiguos griegos y romanos le atribuían propiedades medicinales. Originariamente el vinagre surgió para su utilización como conservante de alimentos: la concentración de ácido acético en este producto impedía la proliferación de microorganismos, que permitía así alargar la vida útil de los alimentos conservados en él. Está demostrado que la elaboración del vinagre se remonta a épocas antiguas, siendo conocido y ampliamente empleado. Tradicionalmente el vinagre procedía de los toneles de la producción del vino que se agriaba, esto ocurría espontáneamente bien en una bota o en el vino embotellado, al que se les subía la acides mediante la fermentación acética.

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3.2 Fabricación del vinagre Vinagre de manzana es el producto obtenido de la fermentación alcohólica o anaeróbica, seguida de la fermentación acética o aeróbica del mosto de manzana, el cual contiene entre 4 y 5 % de ácido acético. Los fermentadores varían de tamaño, desde un fermentador pequeño de 1 litros a 10 litros de capacidad para producción a escala laboratorio o casero, hasta de 500000 litros a escala industrial, por tanto el tamaño del fermentador utilizado dependerá del proceso y de cómo se realice este. Las fermentaciones anaeróbicas requieren poco equipamiento especial, excepto es necesario para eliminar el exceso de calor generado durante la fermentación, mientras que los fermentadores aeróbicos requieren un equipamiento mucho más especial, para garantizar que se consiga el mezclado y la aireación adecuada.

3.2.1 Fabricación Casera o Artesanal Se utiliza un fermentador a pequeña escala, generalmente de vidrio de 1 a 10 litros de capacidad, en este tipo de fermentaciones es posible ensayar variaciones en el medio, temperatura, ph, etc. Sin grandes gastos dado el relativo bajo costo tanto del equipo como del medio de cultivo. Generalmente producen el vinagre en ambientes dentro de sus chacras. Este proceso casero se inicia con el lavado y desinfectando de las manzanas, posteriormente se cortan las manzanas sin extraer el corazón y las pepas, a continuación se condiciona el mosto, en esta etapa se debe corregir el PH y los grados Brix para que el medio sea el más adecuado, en caso no se llegue a tener los

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azucares necesarios suelen agregar azúcar. Usualmente se deja fermentar naturalmente, sin uso de levadura, durante 30 días. La fermentación artesanal se puede realizar en cualquier recipiente que pueda aislar el mosto del aire del ambiente, desfogando cada cierto tiempo el CO2 producido por la fermentación alcohólica, Culminada la fermentación alcohólica, se procede a filtrar el mosto alcohólico. El mosto alcohólico es mezclado en proporciones iguales con vinagre madre, el MANZANA cual es un vinagre fermentado por lo menos 1 año que contiene las bacterias acéticas en una nata gelatinosa que muchas veces llega a tener espesores de RECEPCION Y PESADO varios centímetros. La fermentación acética se puede dar en un recipiente que permita que el mosto este en reposo con ventilación pero no expuesta al medio ambiente, se suele colocar una tela de tocuyo tapando el recipiente como en bidones donde la tapa está cerrada con una tela. Por último se procede a agregar bisulfito de sodio para detener la fermentación o realizar una LAVADOcon Y DESINFECCION pasteurización y filtración una tela. Diagrama de bloques de producción casera o artesanal de vinagre de manzana AGUA TROZADO AZUCAR

MOSTO

FERMENTACION ALCOHOLICA CO2 30 días

FILTRACION (TELA)

VINAGRE MADRE FERMENTACION ACETICA

40 días FILTRACION (TELA)

PASTEURIZACION

7 VINAGRE DE MANZANA

3.2.2 Fabricación Semi-Industrial Cuando los ensayos en el fermentador de laboratorio tienen éxito, el proceso pasa a una planta piloto o producción semi-industrial con equipos de 300 a 3000 litros de capacidad. Con estos volúmenes las condiciones se aproximan más a una producción industrial. La principal diferencia entre la producción artesanal y la semi-industrial radica en que posterior al lavado y desinfectando de las manzanas, las manzanas ya no son cortadas manualmente, el cortado realiza en pulpeadoras o semejantes y la extracción del jugo se realiza mediante prensas artesanales, el jugo de manzana puede ser filtrado artesanalmente con una tela limpia, posterior a ello se corrige el PH y los grados Brix y se añade la levadura (x g levadura por 1L de mosto). La fermentación semi-industrial se realiza en fermentadores de madera o acero inoxidable, aislando el mosto del aire del ambiente. Culminada la fermentación alcohólica, y filtrado el mosto alcohólico, es acondicionado nuevamente analizando el PH y grado alcohólico para iniciar la fermentación acética. En esta escala la fermentación acética puede realizarse en otros tipos de fermentadores; además de la fermentación superficial puede emplearse la fermentación con cultivo sumergido, con el objeto de mejorar la aireación. 3.2.3 Fabricación Industrial El proceso industrial varia de 10000 a 500000 litros de capacidad, en todas las fases del escalado de la planta la aireación está controlada, a medida que se 8

avanza en el escalado desde el matraz al fermentador de producción la dinámica de la cantidad de O2 se mide cuidadosamente en cada etapa, para determinar como el incremento de volumen afecta a la demanda de oxígeno en la fermentación. Esta escala es más controlada que las anteriores iniciándose con la selección y lavado de la fruta, luego es llevado a xiroperas o tanques con sistema de agitación y enchaquetado donde se pasteuriza agregando agua en 80 a 90% del peso de fruta. Esta operación se conduce entre 98+- 2 C por un tiempo de 5 minutos. El agitador de la xiropera en funcionamiento pre condiciona la materia prima por trituración parcial. La operación siguiente es el pulpeado, usándose una pulpeadora con una malla de tamiz cilíndrico de 1.5mm en un rango de temperatura de 78 +- 2 C, donde se logra la separación de la pulpa de la cascara y semillas de la fruta. La fermentación alcohólica se desarrolla en un bioreactor anaeróbico a una temperatura de 28+-2C y un ph de 4, la fruta pulpeada es mezclada con 0.5g de fosfato de amonio por litro de sustrato y se adiciona un inoculo de levadura activa Saccharomyces Cerevisiae, correspondiente al 5% del volumen total de fermentación. Durante esta fase se realizan pruebas de azucares reductores. El mosto fermentado se filtra utilizando un filtro prensa y el efluente líquido se carga al bioreactor acético, por lo general en escala industrial la fermentación acética se realiza en fermentadores con cultivo sumergido el cual tiene un dispositivo burbujeador de aire limpio. Se complementa las condiciones para la fermentación acética agregando 0.1% de fosfato de amonio, inoculo de cepas activas de Acetobacter equivalente al 5% de volumen total de fermentación; regulando la temperatura en 28+- 2C y una acidez inicial de 3% (ph=2.5) expresando en porcentaje de ácido acético. En esta etapa del proceso aeróbico el régimen de aire burbujeado es aproximadamente de 1.5 VVM (vvm=volumenes de aire por unidad de volumen de medio por minuto). El vinagre obtenido es opaco debido a las partículas coloidales, por lo cual se trata con bentonita sódica, previamente hidratada por 24 horas, luego se agrega gelatina base, el cual ha sido disuelta en agua caliente, el conjunto se agita para lograr una buena homogenización y se deja por 24 horas para que sedimente al cabo del cual se filtra. Finalmente, el vinagre clarificado es sometido a pasteurización en las xiroperas a una temperatura de 63+-2C por un tiempo de 25 minutos para asegurar una inactivación completa de los fermentos. 3.3 Tipos de Fermentadores Aeróbicos

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Como se indicó los fermentadores aeróbicos requieren un equipamiento mucho más especial, que garantice una adecuada aireación del mosto .A continuación se detallan los métodos de acetificación con cultivo superficial que se han utilizado a lo largo del tiempo. 3.3.1 Método Superficial: Método de Orleáns Es un método antiguo para la fabricación de vinagres. Emplea toneles de aproximadamente 250 - 300 litros de capacidad, que se colocan tumbados en filas horizontales y superpuestas, provistos de 2 agujeros de aproximadamente 5 cm en cada extremo de los fondos de cada barril, que se rellenan con estopa para evitar la entrada de las moscas del vinagre, pero que dejan pasar aire. Además, en el lateral superior se hace otro orificio que se tapa con un tapón de corcho por donde penetra un tubo de vidrio, recto, que llega casi hasta el fondo del líquido permitiendo renovar el sustrato sin alterar el velo bacteriano situado en la superficie. Se trata de un procedimiento estático donde el líquido a acetificar es una mezcla de vino de bajo grado alcohólico con un 20% de vinagre turbio. Los rendimientos de la transformación de etanol en acético son bajos y el proceso dura de 8 a 10 días una vez comenzada la acetificación.

Figura: Acetificación por el método Orleáns 3.3.2 Método Superficial: Método Luxemburgués Es un método tradicional también. En este caso el biorreactor de madera tiene un volumen total de 60 metros cúbicos y está lleno de cenizas de haya. El material de partida, el alcohol y el vinagre, se deja sobre la superficie y desciende goteando a través de las cenizas hasta el contenedor situado en la base, donde se enfría y se vuelve a verter en la parte superior. Del alcohol que se añade, cerca del 90% se convierte en acético durante el proceso. El resto se gasta por el metabolismo primario o escapa en forma de gases de salida. La temperatura del sistema es de 29º C en la parte superior y de 35º C en la inferior. El tiempo necesario para la producción de acético del 12% por este sistema es de unos 3 días.

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Figura: Método Luxemburgués 3.3.3 Métodos de Acetificación con Cultivo Sumergido: Modelos Frings Los fermentadores usados para la producción de acético son similares a otros biorreactores. Los tanques están hechos de acero inoxidable y están agitados desde el fondo. La aireación es crítica, de manera que ha de estar muy regulada para que el rendimiento sea elevado. Los aparatos de aireación consisten en un rotor de succión que introduce aire desde la parte superior del fermentador a través de una tubería. Normalmente es necesario instalar también un intercambiador de calor para regular la temperatura y un eliminador de espuma. Con la producción en cultivo sumergido, la velocidad de producción por metro cúbico es 10 veces superior que en fermentaciones en superficie y aproximadamente 5 veces superior que con el generador de goteo.

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Figura: Acetator Frings.

3.4 Planteamiento del problema El bajo desarrollo de la industria en el Perú ha quedado estancada principalmente en actividades extractivas y agropecuarias, muchas empresas en el Perú se limitan a una actividad artesanal o hasta semi-indutrial con calidad no garantizada, más no se extiende a una escala industrial de productos con valor agregado, por lo que conlleva a seguir siendo considerados como un país subdesarrollado. Al ser el Perú un país con baja industrialización se puede encontrar muchas oportunidades para invertir y desarrollar un sector de la industria, tal es el caso 12

del vinagre de manzana en el Perú la cual presenta gran viabilidad económica debido a que no existe una producción industrial de este producto, la ventaja de la producción en esta escala es la reducción del precio de producción en comparación a la producción semi-industrial o artesanal y la óptima calidad del producto. 3.5 Hipótesis A través de la investigación se busca encontrar los parámetros de calidad y operación para la producción de vinagre de manzana tipo merma, en los procesos de fermentación alcohólica y acética. Lo cual incluye el diseño de los equipos a utilizar. Los resultados de la investigación están orientados a diseñar un proceso bajo en costo, utilizando equipos e instrumentos no sofisticados y de fácil manipuleo.

4 Materia prima 4.1 Estudio de la materia prima. Se cosecha manzana en todos los continentes, siendo la manzana la cuarta fruta más producida alrededor del mundo con 56 millones de toneladas anuales (FAO,1998 x1). Es una fruta casi esférica que presenta una cascara delgada impermeable y adherida firmemente a la pulpa. En el centro de la manzana se encuentra el corazón el cual contiene a las semillas.

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PARTES DE LA MANZANA Peciolo Pulpa o Carne Semilla Corazón Piel o Cascara

La manzana presenta un contenido variable de azúcar, proteínas, ácido ascórbico, y sustancias minerales; que le da un valor nutricional y ayuda a prevenir enfermedades, entre algunos ejemplo de su valor terapéutico, se tiene: elimina toxinas, posee un efecto diurético, determina la absorción de secreciones gástricas, entre otras. La firmeza y el contenido de azúcar son importantes atributos de calidad que influencian en la compra de manzana fresca para su consumo. El sabor de la manzana es uno de las cualidades más complejas para analizar, se han determinado por encima de 350 componentes volátiles en la manzana (Maarse, 1991 XX2) Los ácidos orgánicos son importantes componentes que le dan sabor a la manzana, y junto a los azucares y aromas, contribuyen a la calidad organoléptica total de la manzana.

Tabla Compuestos Volátiles De La Manzana Aldehidos Decanal Formaldehídos Undecanal Acetaldehído Propanal Dodecanal Butanal Metilpropanal Pentanal 3-Metilbutanal Hexanal 2-Metilbutanal 14

Heptanal Octanal Nonanal

Metilpropanal Benzaldehido Furfural Alcoholes Metanol Undecanol Etanol Dodecanol Propanol 2- Propanol Butanol 2-Metilpropanol Pentanol 2-Butanol Hexanol 2-Metil-2-propanol Heptanol 2-Metil-1-butanol Octanol 3-Metil-2-propanol Nonanol 2-Pentanol Decanol 2-Meti-2-Butanol 2-Hexanol 2-Meti-2-Pentanol Esteres Formiato de Pentanoato de metilo propilo Hexanoato de Acetato de metilo propilo Pronanoato de metilo Octanoato de butilo Butanoato de Butanoato de metilo pentilo Butanoato de elito Octanoato de hexilo Pentanoato de etilo Acetato de heptilo Octanoato de etilo Acetato de octilo Butanoato de Acetato de 3propilo metilbutilo Hidrocarburos Etano Tridecano Heptano Tetradecano Hexano Benceno Octano Tolueno Nonano Etileno Undecano

El ácido málico es el ácido orgánico predominante en la manzana, además presenta ácido ascórbico cuyo contenido varia de 2-30 mg por 100 g de manzana, esta concentración decrece progresivamente desde la cascara hasta el corazón de la manzana (ulrich and delaporte,1970;Machlin, 1991 XX2) 15

además de ello hay una mayor concentración de ácido ascórbico en las partes rojas de la manzana en comparación con las partes verdes. La vitamina C está presente en dos formas en la manzana, como ácido ascórbico y como su forma oxidada ácido dehidroascorbico, el nivel total de la vitamina C en sus dos formas es constante por unidad de peso durante el crecimiento, aunque la relación de ácido ascórbico / ácido dehidroascorbico incrementa a 95/5 en una fruta madura (Mapson,1970 XX3). 4.1.2 Características Bioquímicas de la manzana Las características bioquímicas de la manzana como el contenido de azúcar varían dependiendo de las condiciones climáticas, la variedad, exposición de la fruta en la cosecha, métodos de cultivo o tecnología de cultivo. La obtención de altos contenidos de azúcar, está relacionada con las condiciones climáticas, a altas temperaturas y altas concentraciones de elementos nutritivos contenidos de los suelos, que permiten la asimilación del azúcar. Tabla Características Bioquímicas de la Manzana

Máximo Mínimo

Contenido Total de materia seca % 21.31 11.63

Azúcar Contenido de % agua % 12.34 9.53

88.37 80.39

Acides Total % 0.345 0.127

Vitamina C mg/ 100g fresh content 7.67 7.19

La manzana está compuesta por la cascara, la pulpa y el corazón; estas partes tienen composiciones diferentes, y como resultado propiedades distintas, que pueden afectar en alguna medida la fermentación, por lo cual se estudia sus propiedades de manera separada. El tamaño de las manzanas es variable incluso dentro de la misma variedad, mientras que el porcentaje en peso de la cascara, pulpa y corazón es mas constante.

Tabla Distribución porcentual en maza de las partes de la manzana Israel. Porcentaje en Peso 16

Peso Promedio Manzana Israel (g) 115

Cascara %

Pulpa %

Corazón %

6.9%

72.4%

20.7%

Como se indicó anteriormente las propiedades de las partes de la manzana, o los tejidos de la manzana varían, cabe resaltar que la manzana carece de toxicidad, si exceptuamos la ingestión de sus semillas que, como en todas las rosáceas contienen ácidos que combinados con los jugos gástricos producen cianuro, aunque la ingesta de estas tendría que ser en cantidades muy grande y voluntaria para producir un resultado fatal. Tabla Propiedades físico-químicas de los tejidos de la manzana

Cascara Pulpa Manzana entera

Peso Seco %

Ph

24.1 15.8 16.3

4.5 3.8 3.8

Acides (% Ácido Málico) 0.14 0.28 0.25

Solidos Solubles (Brix) 13.1 14.4 13.9

El contenido total de fenólicos (TPC) estima el contenido de flavonoides y antocianinas. El contenido total de fenólicos depende de la variedad de manzana y su concentración es hasta 6 veces mayor en la cascara de la manzana que en la pulpa. Tabla Contenido total de fenólicos en los tejidos de la manzana.

Cascara Pulpa Manzana entera

Contenido Total de Fenólicos (mg GAE g-1 fruta fresca) 7.28 1.48 1.98

Además de las antocianinas y flavonoides, ciertos ácidos fenólicos y vitaminas pueden contribuir a una protección antioxidante. Aunque, la distribución del efecto oxidante es similar a la distribución del contenido total de fenólicos, donde la cascara de la manzana tiene una capacidad antioxidante 7 veces mayor al de la pulpa. En cuanto a los minerales y otros elementos presentes en la manzana, la concentración de nitrógeno es influenciado por la correcta técnica de fertilización de los árboles de manzanas, el contenido de nitrógeno y fosforo determinan la acumulación de azúcar y una buena calidad de la fruta. Tabla Contenido de elementos en los tejidos de la manzana mg 100 g-1 fruta fresca 17

Cascara Pulpa Manzana entera

N 105.3 34.8 43.8

P 11.0 6.5 6.8

K 133.9 92.7 101.3

Ca 14.5 4.3 6.3

Mg 23.5 6.7 8.8

Na 9.7 3.8 5.2

En cuanto al proceso de maduración de la manzana podemos distinguir cuatro fases: Manzana verde, manzana madura y manzana sobremadura. A medida que la manzana va madurando pierde contenido en ácidos y se enriquece de azucares y sacarosa teniendo una ligera baja en estos valores cuando la pasa se sobremadura. Tabla Manual de bromatología- Joseph H. Axtmayer

Agua % Verde Madura Sobre Madura

79.81 80.36 80.3

Azuca Azúca Solido Ácidos res r Sacar s% en Totale inverti osa % s% da % 20.19 10.51 6.46 4.05 19.64 0.65 14.51 7.7 8.81 19.7

0.48

14.07

8.81

5.26

Almid ón %

Ceniza %

3.6 0.17

0.27

-

0.28

4.2 Variedades de manzana El manzano es oriundo de las regiones del Cáucaso y del Asia Central, sin embargo, en la actualidad, se cultiva en varios países del mundo y existen miles de variedades. El manzano (Malus domestica) pertenece a la familia de las Rosáceas, entre las variedades podemos mencionar: 4.2.1 Manazana Anna (Manzana Israel) El cultivar Anna es un hibrido obtenido en Israel, por cruzar dos variedades la Golden Delicius y el Adasia Red, del valle de Jordán. La variedad Anna florece con menos de 300 horas, sin embargo, el promedio de manzanas necesitan más de 500 horas de frío con el fin de ponerse en flor por lo que se puede cultivar en climas cálidos. El color de la piel de esta variedad es muy parecido al del Golden Delicious, rojo enrojecida (en un cincuenta por ciento) sobre el verde o amarillo verdoso. Es excelente para comer fresco y mantiene la forma durante la cocción. La variedad Anna se mantiene fresca entre 2 y 3 semanas.

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Figura Manzana Israel

4.2.2 Golden Delicious (Deliciosa Dorada) De fruto grande y de color amarillo dorado, más largo que ancho, la pulpa es blanca amarillenta, fija, jugosa, perfumada y muy sabrosa. El pedúnculo es largo de piel delgada y resistente, cubierta con lenticelas grisáceas. Es una excelente polinizadora para la mayoría de las variedades comerciales. Es una variedad muy productiva. Recolección en septiembreoctubre.

Figura Golden Delicious

4.2.3 Red Delicious (Deliciosa roja) El fruto es grande, de color rojo más o menos intenso, con un punteado amarillo, pulpa azucarada, jugosa, ligeramente acidulada y muy aromática. Variedad de crecimiento vertical y con tendencia a dar ángulos agudos en la inserción de las ramas. Es autoestéril y de floración semi-tardía. Es un árbol exigente particularmente en terreno. Es sensible al moteado, araña roja y pulgón lanígero. Fruto de excelente conservación. Recolección en septiembreoctubre.

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Figura Red Delicious

4.2.4 Manzana Winter Es una antigua variedad de manzana de origen americano, esta variedad fue popular en los años 1960 en el transcurso de los años han desaparecido poco a poco ya que es sensible, además no se conserva bien en refrigeración, actualmente esta variedad es utilizada con fines de polinización. Su fruto es de piel cerosa variedad de color amarillo cremoso y verde verdes, es firme, muy dulce, tierna y muy delgada, ácida, levantado, como su nombre indica, un olor almizclado reminiscencia de plátano.

Figura Manzana Winter

4.3 Características del cultivo de manzana La gran difusión del manzano a nivel mundial es debido básicamente a:   

Su facilidad de adaptación a diferentes climas y suelos. Su valor alimenticio y terapéutico. La calidad y diversidad de productos que se obtienen en la industria transformadora.

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Por proceder de climas muy fríos resiste las más bajas temperaturas, lo que ha permitido cultivarlo a gran escala en todos los países de clima relativamente fríos, y en particular en todos los de Europa. 4.3.1 Plantación El Manzano es plantado en un suelo húmedo con un pH de 4.0 a 7.5, ligeramente ácido y con buen drenaje. Los árboles no toleran la tierra húmeda y crecen mejor en tierra fértil. El tiempo recomendado para plantar manzanas silvestres es la primavera o principios del otoño. Durante la primera temporada de crecimiento debe regarse adecuadamente. Los marcos de plantación son muy variables, dependiendo de los patrones empleados, así como de las distintas formaciones. Normalmente las distancias entre árboles pueden oscilar entre 2-3 m para el cordón horizontal sencillo y 1012 m, para formas libres. Las densidades de plantación oscilan entre los 1.500 y los 3.000 árboles/ha en los sistemas en eje y densidades de 1.000 a 1.700 árboles/ha en sistemas en espaldera. 4.3.2 Riego El sistema de riego más empleado es el de inundación o a manta. Aunque el riego localizado también es usado, bien sea por goteo o por microaspersión. Al tratarse de un árbol de abundante y delgado follaje en épocas calurosas transpira y evapora más que otros, y si sufre en esta época una ligera sequía puede provocar la caída de las hojas viejas y prematuras del fruto. El árbol adulto de manzano requiere de forma general entre 200 y 300 litros de agua por año y kilo de fruta producido. 4.3.3 Abonado 

Nitrógeno: su carencia se manifiesta, tomando la corteza de los tallos tiernos una coloración rojiza, las hojas apicales pierden clorofila, sus bordes se repliegan hacia la cara superior, y los frutos maduran de manera irregular.



Potasio: su carencia se caracteriza por la debilidad de los ramos, por rizarse y doblegarse el borde de las hojas hacia el haz, tomando una coloración castaño-rojiza, precipitando su caída. El fruto es de menor tamaño y pierde colorido.

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

Magnesio: su carencia se manifiesta por la pérdida de clorofila en el borde de las hojas, seguida de necrosis y manchas en el centro del pecíolo, que provocan su caída. El tamaño del fruto se reduce y pierde resistencia. Esta deficiencia es especialmente importante en tierras muy ligeras o franco-arenosas. Se recomienda aplicar este elemento fertilizante a la entrada del otoño.



Cinc: su carencia se manifiesta en las hojas por la pérdida de clorofila, manteniéndose verde el nervio central, doblándose los bordes hacia el haz.



Hierro: su carencia se traduce en las hojas por una pérdida de clorofila, manteniéndose verdes sus nerviaciones, desprendiéndose algunas hojas apicales y en las basales aparecen manchas pardas.

De forma orientativa un abonado para una plantación adulta de manzanos podría ser la siguiente: Abonado Nitrato amónico cálcico (20.5% N) Superfosfato (18% P2O5)

Kg/ha 500 300

Cloruro potásico (60% K2O)

200

4.3.4 Poda Los objetivos de la poda son ayudar y corregir los hábitos de crecimiento y de fructificación de cada variedad, de forma que se obtengan árboles de esqueleto equilibrado y robusto, capaz de soportar el peso de las cosechas, conseguir una producción abundante, airear e iluminar el centro del árbol y eliminar toda la madera seca, enferma o no productiva. El manzano presenta madera flexible; por tanto responde muy bien a la poda. Los sistemas de formación más utilizados son las formas en eje, también es frecuente el tipo de formación en espaldera. 4.3.5 Determinación de la cosecha El color de la fruta madura es un buen indicador de la madurez de la manzana silvestre, las variedades rojas o verde-rojo deben tener esos colores cuando llegan a la madurez. Si alrededor de los manzanos hay bastantes manzanas en el suelo, significará que ya han alcanzado su punto de madurez y se desprenderán de manera muy fácil.

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A la hora de cosechar las manzanas, es muy importante evitar que las manzanas se caigan al suelo. En el caso de que se caigan, les quedarán algunas marcas y será mucho más difícil lograr que se conserven durante más tiempo. Por otro lado, la pulpa de la fruta debe ser suave pero crujiente con un ligero sabor agridulce, mientras que la fruta inmadura es muy dura. 4.3.6 Conservación de la manzana Las manzanas que poseen la piel y la carne dura se conservan mejor que las que tienen la piel más blanda y tiene mayor jugo. Es importante que las manzanas mantengan el peciolo y que no tengan ningún tipo marca o agujero para evitar posibles ataques de hongos. Para conservar las manzanas se suele envolverlas en papeles de periódico y dejarlas en cestas o cajas que tengan huecos para que pase el aire. Además de deja un espacio entre ellas, se guardan en zonas que no sean excesivamente secas ni húmedas. En cuanto a la temperatura, deberá ser fresca, sin superar los 10 grados. De esta manera podremos conservar las manzanas durante 2 meses. 4.5 Manzana Israel Tipo Merma Es la manzana marginada por presentar golpes, marcas, ser pequeñas, o poseer partes de las mismas que se encuentran en estado sobre maduro, características que la hacen poco apreciable por el consumidor final, al punto de presentar un precio por debajo de la demanda normal de manzana Israel. 4.6 Mosto La pulpa de la manzana posee una composición muy similar al mosto, zumo o jugo de manzana, en el siguiente cuadro se resumen los valores máximos y mínimos de los componentes principales del jugo de manzana, los mismos que se determinaron a partir de variedades diferentes de manzanas. Attribut e Brix pH Ash TA Sucrose Glucose Fructose

Units

(%w/w) (% as malic) (g/100mL ) (g/100mL ) (g/100mL )

12.6 4.3 20

Minim um 10.26 3.37 0.12

Maxim um 21.62 4.24 0.39

0.28

32.2

0.23

1.82

1.59

2.16

0.73

33.8

0.38

5.65

5.27

2.01

0.53

26.4

1.05

3.23

2.18

5.69

0.84

14.8

3.84

8.01

4.17

Mean

Stdb

%CVc

14.24 3.71 0.25

1.8 0.16 0.05

0.87

23

Range 11.36 0.87 0.27

Sorbitol Fru/Glu Quinic Malic Isocitric Shikimic Citric Fumaric Sodium Potassiu m Magnesi um Calcium Iron Chloride Phosphat e Chloroge nic Catechin Caffeic Epicatec hin pCoumari c Ferulic Rutin Phloridzi n

(g/100mL ) Ratio (mg/100 mL) (mg/100 mL) (mg/100 mL) (mg/100 mL) (mg/100 mL) (mg/100 mL) (ppm)

0.45

0.22

48.9

0.17

1.4

1.23

3.05

1.04

34.1

1.3

6.73

5.43

41.8

24.8

59.3

NDd

152

152

847.7

280.7

33.1

193.3

1738.2

1544.9

3.8

4.9

128.9

ND

24.8

24.8

1.4

0.8

57.1

0.3

4.6

4.3

11.9

5.4

45.4

0.8

27.4

26.6

0.14

0.11

78.6

ND

0.89

0.89

11.8

10.5

89

0.5

73.4

72.9

(ppm)

1511

266.9

17.7

765.9

2712.3

1946.4

(ppm)

64.9

9.9

15.3

35.2

100.5

65.3

(ppm) (ppm) (ppm)

41.9 0.1 1.4

13.6 0.2 2.2

32.5 200 157.1

18.7 ND ND

80.3 0.7 18

61.6 0.7 18

(ppm)

252.1

72.9

28.9

86

459

373

(ppm)

70.7

79.3

112.2

1.5

396.9

395.4

(ppm) (ppm)

1.2 4.9

6.1 4.6

508.3 93.9

ND ND

52 31.8

52 31.8

(ppm)

16.6

25.6

154.2

ND

148.5

148.5

(ppm)

4.9

3.3

67.3

ND

19.4

19.4

(ppm) (ppm)

0.3 8.4

0.5 8.6

166.7 102.4

ND ND

2.4 45.5

2.4 45.5

(ppm)

26.1

22.3

85.4

0.9

120.3

119.4

4.7 Fermentación Se entiende por fermentación aquel proceso en el que los microorganismos producen metabolitos o biomasa, a partir de la utilización de sustancias orgánicas, en ausencia o presencia de oxígeno. La descomposición de los sustratos es llevada a cabo por enzimas producidas por los microorganismos para tal finalidad. Para el microbiólogo industrial, no hay diferencia entre fermentación y respiración, pues en ambos procesos los microorganismos hidrolizan un

24

sustrato

orgánico,

ya

sea

en

presencia

o

ausencia

de

oxígeno.

Un proceso de fermentación, visto como un todo, está compuesto por tres etapas: • La preparación del inoculo. • La selección del medio de cultivo. • La producción de la biomasa o de los metabolitos de interés. 4.7.1 Clasificación de Procesos de Fermentación El proceso de fermentación se puede clasificar de dos maneras, según el producto que se obtiene y según la presencia o ausencia de oxígeno.

4.7.1.2 Según el producto final producido Desde el punto de vista comercial, las fermentaciones se pueden clasificar tomando en cuenta los productos que se obtendrán. Entre ellos, se pueden mencionar: • •

Células microbianas (biomasa) Metabolitos microbianos (enzimas, etanol, butanol, acetona, ácidos orgánicos, etcétera).

En el Cuadro 3.1, se señalan algunos de los grupos más importantes de productos obtenidos por fermentación.

25

4.7.1.2 La presencia o ausencia de oxígeno en el proceso.

También es posible clasificar las fermentaciones con base en la presencia o ausencia de oxígeno molecular durante el proceso. De acuerdo con esta división, los procesos se denominan: • •

Fermentación aerobia Fermentación anaerobia.

4.7.1.2.1 Fermentación aerobia En la fermentación aerobia, el aceptor final de electrones es el oxígeno; es imprescindible su presencia para el desarrollo del microorganismo y la producción del compuesto deseado. En este tipo de procesos, se produce fundamentalmente biomasa, dióxido de carbono y agua. 26

4.7.1.2.1 Fermentación anaerobia En la fermentación anaerobia, el proceso de producción del metabolito de interés se desarrolla en ausencia de oxígeno; los productos finales son sustancias orgánicas, por ejemplo, ácido láctico, ácido propiónico, ácido acético, butanol, etanol y acetona. Sin embargo, en la mayoría de las fermentaciones anaeróbicas, se requiere un poco de oxígeno al inicio del proceso para favorecer el crecimiento y la reproducción del microorganismo. En los procesos anaerobios, los microorganismos producen mucho menos energía que en los aerobios y, para suplir sus necesidades de energía, metabolizan una mayor cantidad de azúcares; por consiguiente, elaboran más metabolitos. Entonces, a través de la cantidad de oxígeno, se puede manipular un proceso de fermentación para incrementar la producción de la sustancia de interés; por ejemplo, cuando se trabaja con un microorganismo facultativo (capaz de crecer en presencia o ausencia de oxígeno), como Saccharomyces cerroisiae, se obtienen diferentes productos mayoritarios, según la concentración de oxígeno en el medio: si es muy limitada, habrá una mayor producción de etanol, mientras que si es alta, se favorece la reproducción del microorganismo, o sea, la producción de biomasa. 4.7.2 Rutas Bioquímicas de las Fermentaciones Es de gran importancia conocer las rutas bioquímicas de degradación de los compuestos orgánicos, no solo para determinar cuáles pueden ser los productos que se obtendrán en una fermentación, sino por la posibilidad de manipular el proceso para producir otro tipo de sustancias. Existen varias rutas o secuencias bioquímicas de utilización y conversión de los azúcares; sin embargo, únicamente se mencionarán en forma general tres de ellas, consideradas como las de mayor relevancia desde el punto de vista industrial: • La glucólisis • El ciclo de Krebs • La cadena respiratoria.

27

4.7.3 Fermentación alcohólica La fermentación alcohólica es un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire (oxígeno - O2), originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (por regla general azúcares: como por ejemplo la glucosa, la fructosa, la sacarosa, sirve con cualquier sustancia que tenga la forma empírica de la glucosa, es decir, que sea una Hexosa.) para obtener como productos finales: un alcohol en forma de etanol (cuya fórmula química es: CH3-CH2-OH), dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen los propios microorganismos en su metabolismo celular energético anaeróbico. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza, la sidra, el cava, etc. La fermentación alcohólica tiene como finalidad biológica proporcionar energía anaeróbica a los microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia de oxígeno a partir de la glucosa. En el proceso las levaduras obtienen energía disociando las moléculas de glucosa y generan como desechos alcohol y dióxido de carbono CO2. C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP → 2 CH3-CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 25.5 kcal

Fermentación acética La fermentación acética es la fermentación bacteriana por Acetobacter, un género de bacterias aerobicas, que transforma el alcohol etílico en ácido acético, la sustancia característica del vinagre. La fermentación acética del vino proporciona el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es uno de los fallos del vino, un proceso que degrada sus cualidades. La fermentación acética es un área de estudio dentro de la cimología.

28

Aunque es una fermentación en el sentido original de la palabra, un proceso que partiendo de un azúcar produce ácidos, gases o alcohol, se aparta de la regla en que es un proceso aerobio, es decir, que requiere oxigeno La formación de ácido acético (CH3COOH) resulta de la oxidación de un alcohol por la bacteria del vinagre en presencia del oxígeno del aire. Estas bacterias, a diferencia de las levaduras productoras de alcohol, requieren un suministro generoso de oxígeno para su crecimiento y actividad. El cambio que ocurre es descrito generalmente por la ecuación: C2H5OH + O2 → Acetobacter aceti → CH3COOH + H2O La fermentación butírica Descubierta por Louis Pasteur, es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias de la especie Clostridium butyricum en ausencia de oxígeno. Se produce a partir de la lactosa con formación de ácido butírico y gas. Es característica de las bacterias del género Clostridium y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables. Se puede producir durante el proceso de ensilado si la cantidad de azúcares en el pasto no es lo suficientemente grande como para producir una cantidad de ácido láctico que garantice un pH inferior a 5.

Fermentación láctica La fermentación láctica es una ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual seoxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico. Este proceso lo realizan muchos tipos de bacterias (llamadas bacterias lácticas), hongos, algunos protozoos y muchos tejidos animales; en efecto, la fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora, no se produce una aportación adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células musculares produce síntomas asociados con la fatiga muscular. Algunas células, como los eritrocitos, carecen de mitocondrias de manera que se ven obligadas a obtener energía por medio de la fermentación láctica; por el contrario, el parénquima muere rápidamente ya que no fermenta, y su única fuente de energía es la respiración aeróbica. Por cada molécula de glucosa que se degrada mediante glucólisis se obtienen dos piruvatos y dos moléculas de ATP. Estos dos piruvatos se degradan mediante fermentación láctica y se obtienen como productos dos ATP y dos moléculas de ácido láctico. Un ejemplo de este tipo de fermentación es la acidificación de la leche. Ciertas bacterias (Lactobacillus, Streptococcus), al desarrollarse en la leche utilizan la 29

lactosa (azúcar de leche) como fuente de energía. La lactosa, al fermentar, produce energía que es aprovechada por las bacterias y el ácido láctico es eliminado. Este proceso es la base para la obtención del yogurt. El ácido láctico, dado que otorga acidez al medio, tiene excelentes propiedades conservantes de los alimentos. 5 Mercado 5.1 Definición del producto El vinagre es un líquido de sabor agrio y olor intenso de color rojizo o amarillento que se forma a partir de la fermentación acética de los mostos alcohólicos, produciendo ácido acético a partir de etanol, también se forman pequeñas cantidades de esteres, aldehídos y cetonas que contribuyen al aroma y sabor del vinagre. A partir de mostos alcohólicos con 4,5-12 % (p/v) de etanol se obtienen vinagres de 6-12 % (p/v) de ácido acético, luego se debe ajustar la acidez hasta el contenido de ácido acético de la presentación comercial (mínimo 4%). 5.1.1 Clases de vinagre La Norma Técnica Peruana NTP 209.020:1970 (revisada el 2012) establece las siguientes clases de vinagres según su origen: 

Vinagre de vino: Es el obtenido por la fermentación acética del vino.



Vinagre de alcohol: Es el obtenido por la fermentación acética de la dilución del alcohol etílico rectificado.



Otros vinagres: Son los obtenidos por la fermentación acética de bebidas alcohólicas de cereales, de frutas o de hidromiel.

5.1.2 Requisitos Organolépticos El vinagre debe presentar las siguientes características organolépticas según su origen (fuente NTP 209.020:1970, revisada el 2012): a) El vinagre de vino debe cumplir los siguientes requisitos: Aspecto: Límpido Olor: Característico Sabor: Característico 30

Color: característico del vino de procedencia b) El vinagre de alcohol debe cumplir los siguientes requisitos: Aspecto: Límpido Olor: Característico Sabor: Característico Color: incoloro o amarillento El vinagre no debe presentar ningún resto, olor o sabor de alguna sustancia extraña, productos sintéticos u otras sustancias extrañas no autorizadas. Así también no se debe percibir sabor u olor de vinagres de diferentes orígenes. 5.1.3 Requisitos Fisicoquímicos a) El vinagre de vino debe cumplir los siguientes caracteres físico-químicos (Fuente: NTP 209.020:1970, revisada el 2012): CARÁCTER Densidad a 20°c pH potenciométrico, mínimo Acidez total en gramos de ácido acético por 100 ml, mínimo Acidez fija en gramos de ácido tartárico por 100 ml Alcohol en volumen a 20°c, máximo Extracto seco a 100°c, mínimo Extracto libre de azucares reductores, mínimo Cenizas totales, mínimo Alcalinidad de las cenizas en mililitros de ácido normal, mínimo Cloruro de sodio, máximo Sulfatos expresados en KHSO4, máximo

VALOR 1.010 a 1.023 2.6 4 0.1 a 0.3 1% 1.2 % 0.7 % 0.1 % 2.1 % 0.1 % 0.1 %

Respecto a los caracteres microbiológicos, el vinagre debe:  

Estar libre de gérmenes y bacterias patógenas. Estar libre de anguílulas, vegetales criptogamimos y otros parásitos o insectos.

b) El vinagre de alcohol debe cumplir los siguientes caracteres físico-químicos (Fuente: NTP 209.020:1970, revisada el 2012): : CARÁCTER VALOR Densidad a 20°c 1.005 a 1.013 pH potenciométrico, mínimo 2.8 Alcohol en volumen a 20°c, máximo 1% 31

Extracto seco a 100°c Cenizas, mínimo Reacción de cenizas Furfural

0.06 a 0.30 0.02 % Neutra Exento

5.2 Análisis de los productos sustitutos El vinagre como condimento en salsas o ensaladas presenta como sustituto al limón, este provee una acidez natural similar a la del vinagre, lo que los hace una buena elección para acidificar y saborizar las salsas o ensaladas de la forma en que lo hace el vinagre. Por su bajo costo y alta disponibilidad al público el limón es más utilizado en la mayoría del país. Sin embargo, el limón no presenta las propiedades beneficiosas del vinagre. Específicamente el vinagre de manzana presenta como sustituto, principalmente, al vinagre de uva tanto el vinagre blanco como el tinto  





Participación en el mercado Disponibilidad: existe una disponibilidad alta del vinagre de uva en todo el país, debido a que se encuentra en supermercados, mercados locales, bodegas, etc. En tanto el vinagre de manzana se encuentra en algunos supermercados y casas naturistas. Costo del producto: el costo del vinagre de manzana es elevado para el cliente puesto que el vinagre de uva es el sustituto de menor precio en el mercado. Publicidad: el vinagre de uva no realiza publicidad ni campañas, sin embargo en los últimos años las casa naturistas han difundido el consumo del vinagre de manzana en programas de radio y televisión.

Con referencia a la competencia internacional, según los reportes del xxxxx la importación de vinagres en el Peru es xxx, lo cual no es significativo en el mercado nacional. 5.3 Mercado Para determinar la magnitud del vinagre en el Perú se realiza un análisis de los datos históricos de producción, importación y exportación de este producto. Dado que la producción nacional de vinagre en el Perú es muy baja comparada con otros productos de gran demanda, el Ministerio de la Producción lo incluye dentro del ítem de otros productos en sus boletines mensuales y anuales de producción. Por ello no se conoce el consumo de vinagre en el mercado interno.

32

Sin embargo se conocen la data histórica de importación y exportación del vinagre y sus sucedáneos a partir de ácido acético, a partir de esta información se aproximaran la producción de nuestra planta industrial de vinagre de manzana. 5.3.1 Demanda del Producto A partir del año 2004 el Perú dejo de ser importador de vinagre y se convirtió en un país exportador de vinagre, siendo Estados Unidos, teniendo un incremento en más de 30 veces en sus volúmenes exportados, su principal punto de exportación, dado que a partir de esa fecha el Perú firmo el Tratado de Libre Comercio con los Estados Unidos, sin embargo en los últimos 4 años se han mantenido casi constantes las exportaciones de vinagre. En las tablas siguientes se muestran las importaciones y exportaciones de vinagre a lo largo de últimos 14 años: En cuanto a las importaciones se han mantenido casi constantes en los últimos, representando entre el 15 y 20% de las exportaciones, los principales países de los cuales se importa vinagre son Italia, Estados Unidos, España y en los últimos 5 años China se ha convertido en uno de los principales puntos para exportar este producto. Se considerara que el consumo de vinagre viene dado por las importaciones de este producto. El vinagre de manzana ha tomado mucha importancia en el mercado gracias a sus propiedades beneficiosas para la salud, sin embargo, la producción nacional no se da en grandes volúmenes y por ende presenta costos elevados. La planta de vinagre de manzana busca reducir los costos y con ello que las personas cambien sus hábitos alimenticios dejando de consumir vinagre de uva u otros vinagre artificial por el vinagre de manzana. Asimismo, dado que actualmente la exportación de este producto ha tomado fuerza en los últimos años la planta buscara producir para la demanda del mercado externo.

33

EXPORTACIONES PERUANAS DESDE 2001 HASTA 2014 PARTIDA: 2209000000 DESCRIPCION: VINAGRE Y SUCEDANEOS DEL VINAGRE A PARTIR DE ACIDO ACETICO.

34

2001

0 0

16

0

Bolivia

0 0 7 0

0

0

0

0

Argentina

Brasil

Ecuador

35

16

TOTAL

0

0

Venezuela

0

0

Noruega

Holandesas

Antillas

Italia

0

0

0

J apón

0

0

0

Panamá

26

0

Colombia

0

1

0

0

Canadá

Chile

2003 Cantidad

2004 Cantidad

2005 Cantidad

2006 Cantidad

2007 Cantidad

2008 Cantidad

2009 Cantidad

2010 Cantidad

2011 Cantidad

2012 Cantidad

2013 Cantidad

2014 Cantidad

6

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

5

0

0

188

0

0

0

0

0

0

0

0

0

25

0

0

0

162

76

0

0

0

0

2

0

0

0

0

0

0

6

0

69

131

0

0

0

0

8

0

0

0

0

0

0

6

3

114

109

0

0

0

0

23

0

0

0

0

0

0

0

15

71

355

0

0

0

0

33

0

0

5

0

0

0

0

0

318

622

0

0

7

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

614

360

0

1

0

0

3

0

0

6

0

0

0

0

13

336

532

15

0

0

0

6

0

0

4

0

0

0

0

49

458

609

20

0

0

1

43

0

0

5

0

0

1

0

27

512

611

16

0

0

1

0

0

0

6

14

0

1

0

29

544

660

0

0

0

0

0

0

0

4

6

6

9

24

49

562

Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas

Estados Unidos

de América

2002

Cantidad

exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada, exportada,

Importadores Cantidad

IMPORTACIONES PERUANAS DESDE 2001 HASTA 2014 PARTIDA: 2209000000 DESCRIPCION: VINAGRE Y SUCEDANEOS DEL VINAGRE A PARTIR DE ACIDO ACETICO.

35

2001

28

0

0

Chile

Ecuador

0

27

101

Panamá

Venezuela

TOTAL

República de

Corea,

0

0

0

Brasil

Israel

0

0

56

0

0

0

0

0

1

1

2

J apón

0

1

Francia

1

Alemania

0

0

0

Argentina

12

Canadá

11

23

9

4

22

9

6

España

de América

2003 Cantidad

2004 Cantidad

2005 Cantidad

2006 Cantidad

2007 Cantidad

2008 Cantidad

2009 Cantidad

2010 Cantidad

2011 Cantidad

2012 Cantidad

2013 Cantidad

2014 Cantidad

48

0

0

0

0

0

0

0

1

2

0

1

0

16

15

5

9

52

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

10

20

6

14

107

26

0

0

0

0

20

0

1

1

0

2

0

12

19

8

19

109

26

0

0

0

0

0

0

1

0

0

3

0

16

28

9

25

104

36

0

0

0

0

0

0

2

0

0

2

0

16

14

13

20

110

34

0

0

0

0

0

2

1

0

0

2

19

20

12

5

15

123

41

1

0

0

0

0

0

4

0

0

2

5

13

21

9

28

84

0

1

0

0

0

0

0

2

0

0

2

2

16

11

28

22

105

0

0

0

0

20

0

0

1

0

0

3

5

23

17

10

25

83

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

2

1

17

10

18

34

125

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

2

2

20

20

39

38

109

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

3

3

18

20

27

34

Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas Toneladas

Estados Unidos

China

Italia

2002 Cantidad

importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada, importada,

ExportadoresCantidad

5.3.2 Demanda histórica del vinagre La demanda externa vinagre queda determinada por los datos históricos de exportación, dado que la producción para el mercado interno es insignificante este se despreciara, en el siguiente cuadro se muestra la producción de vinagre desde el 2004 hasta el 2014:

2004 2005 2006

Exportación (Tn) 188 76 131

2007

109

2008

355

2009 2010 2011 2012 2013 2014

622 360 532 609 611 660

Año

FUENTE: SUNAT (ADUANAS) Mientras que la demanda interna queda determinada por las importaciones, en el siguiente cuadro se muestra la demanda de vinagre desde 2004 hasta el 2014:

2004 2005 2006

Importación (Tn) 52 107 109

2007

104

2008

110

2009 2010 2011 2012 2013 2014

123 84 105 83 125 109

Año

FUENTE: SUNAT (ADUANAS) 36

5.3.3 Proyección de la Demanda Sumando la demanda futura, interna y externa, del Perú vine dada por la tendencia que presenta la data histórica:

2004 2005 2006

Exportación (Tn) 188 76 131

Importación (Tn) 52 107 109

Demanda Total (Tn) 240 183 240

2007

109

104

213

2008

355

110

2009 2010 2011 2012 2013 2014

622 360 532 609 611 660

123 84 105 83 125 109

465 745 444 637 692 736 769

Año

La tendencia de la demanda de vinagre se muestra en la siguiente gráfica:

Demana Total (Tn) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

La grafica anterior muestra que entre los años 2004 y 2007 existía una tendencia casi constante en la demanda de vinagre, entre los años 2007 y 2010 los volúmenes demandados se incrementan considerablemente dada la buena situación económica y crecimiento del país, para luego caer drásticamente en el periodo 2009-2010.Tomaremos los datos de los últimos 37

cuatro años, ya que los valores muestran una tasa de crecimiento casi constante. Aplicamos el método de los mínimos cuadrados para obtener la demanda futura, encontramos los siguientes valores para la demanda futura de los próximos 10 años: Año 2015 2016

Demana Proyectada (Tn) 818 862

2017 2018 2019 2020

906 950 994 1038

2021

1082

2022

1126 1170 1214 1258

2023 2024 2025

El grafico muestra la tendencia de la demanda proyectada:

Demana Proyectada (Tn) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2014

2016

2018

2020

5.4 Precio 6. Esquema del Proyecto

38

2022

2024

2026

La capacidad de Planta viene dada principalmente por la demanda que tendrá que abastecer la planta y la cantidad de manzana Israel tipo merma de un almacén promedio en Lima (capacidad promedio de 6 Tn de manzana distribuidas en javas de 20 kg). Entonces, teniendo como base la proyección de la demanda de vinagre en los próximos diez años, lo cual implica una demanda de 1258 toneladas de vinagre, por lo que se considera abarcar el 20% de la demanda total, 251,6 toneladas que equivalen a aproximadamente 250 000 litros de vinagre, considerando que esta es la demanda insatisfecha de vinagre. Sin embargo, al inicio la capacidad instalada de la planta será solo el 60% de la capacidad total teniendo un margen para que podrá cubrir el aumento de la demanda de vinagre en algunas temporadas, aumentando la flexibilidad de producción de la planta. La capacidad de producción estará acompañada de un programa de ventas a lo largo del año tanto a nivel nacional como internacional, principalmente Estados Unidos. Respecto a los subproductos generados en la producción de vinagre de manzana Israel tipo merma: 

Dióxido de carbono: Producción de hielo seco, carbonatos, etc.



Pepa de manzana: Obtención de pectinas.



Levadura: Uso en la fermentación de otras frutas, por ejemplo aguardiente de uva.



Sidra: Venta de destilado alcohólico de manzana.



Vinagre Madre o Iniciador: Uso en fermentación acética de frutas.



Residuos sólidos de manzana: Producción de mermelada de manzana o puré de manzana.

7. Localización y Tamaño de Planta La demanda del producto, la producción de la materia prima, insumos y el precio en el mercado del producto terminado, son factores que influyen en la elección de la localización de una planta de producción. Dichos factores deben ser evaluados rigurosamente ya que esta etapa del proyecto implica una suma 39

importante de dinero en la inversión inicial y tiene gran impacto en la rentabilidad del proyecto. Para nuestro proyecto en específico, la localización está influenciada por las zonas productoras de manzana Israel en el Perú, como la zona de Huaral, Cañete y Barranca. Se elige una zona cercana a dichos valles productores y a Lima Metropolitana, ya que esta es el principal mercado de nuestro producto. 7.1 Localización de la Planta La producción de manzana Israel en los principales valles del Perú, según los reportes estadísticos del Ministerio de Agricultura y Riego, en el último y el presente año muestran el siguiente comportamiento:

PRODUCCION DE MANZANA ISRAEL 2014 2500 2000 1500 1000 500 0

HUARAL

CAÑETE

BARRANCA

TOTAL

Grafico N°1: Producción de manzana Israel 2014

40

PRODUCCION DE MANZANA ISRAEL 2015 2500 2000 1500 1000 500 0

HUARAL

CAÑETE

BARRANCA

TOTAL

Grafico N°2: Producción de manzana Israel 2015 De los gráficos anteriores se puede afirmar que la producción de manzana Israel principalmente viene dada por el vale de Cañete, siendo el único que mantiene su producción durante todo el año garantizando el suministro de materia prima (14 000 Tn anuales). Durante los meses de julio a setiembre la producción de manzana Israel decae en un 25% reflejándose en un incremento de más del 100% en el precio por kilogramo de manzana en los mercados locales. En las chacras el precio en temporada de abundancia, las javas de 21 kg llegan a costar 5 nuevos soles y en escases los precios se elevan hasta 50 nuevos soles.

PRECIO DE MANZANAS 2014 2.5 2 1.5 1 0.5 0

Precio Mzna Delicia

41

Precio Mzna Israel

Grafico N°3: Precio de manzana Israel en mercados mayoristas 2014

PRECIO DE MANZANAS 2015 2.5 2 1.5 1 0.5 0

Precio Mzna Delicia

Precio Mzna Israel

Grafico N°4: Precio de manzana Israel en mercados mayoristas 2015 El clima en las zonas productoras suele ser similar entre las zonas productoras de manzana, con una temperatura promedio entre 20 °C y 30 °C, cabe indicar que el manzano no necesita de cuidados especiales ni de un clima en particular para producir sin embargo se deben tomar las medidas preventivas ante las plagas. En las zonas de Canta y Huarochirí existen plantas artesanales y semiindustriales de vinagre de manzana, las cuales funcionan en áreas de no más de 20 m2 y con materia prima de sus propias chacras de no más de 5 hectáreas; su producción la realizan sin el uso de levaduras ni de insumos químicos por lo que presentan un sabor y olor muy agradable. En el sur de Lima existen plantas de vinagre de manzana semi-industriales las cuales ofrecen al mercado vinagre de manzana elaborado con levaduras y productos como sulfito de sodio y bentonita, que le cambian el sabor y olor natural al vinagre, los cuales se distribuyen en supermercados de Lima. La planta deberá estar localizada en zonas cercanas a las zonas de producción para minimizar gastos de transporte y asegurarse que la materia prima llegue en buenas condiciones. Se han pre seleccionado las zonas de Cañete, Huaral, Barranca y Lima (provincia) ya que cumplen con los requisitos básicos para poder instalar la planta y así facilitar la selección de la ubicación de la planta. 42

Los puntos a considerar son:       

Materia Prima Clima Mercado Terreno Transporte Mano de obra Servicio

Tabla N°1: Localización de Planta Factores Materia Prima Manzana Israel Envases Insumos químicos Mercado Local de venta Distribuidores Exportación Complementarios Sustitutos Terreno Suelos Disponibilidad Costo Transporte Disponibilidad Vías de acceso Clima Optimo Variabilidad Pureza de aire Fenómenos Naturales Mano de Obra Calificación Sueldos Servicios Agua Electricidad Combustibles

30 70 15 15 25 35 35 5 10 15 15 30 30 40 10 50 50 5 60 30 5

Lima (Provincia) 72 60 100 100 94 100 100 100 100 60 31 60 30 10 100 100 100 84.5 90 80 50

5

80

80

70

70

10 50 50 5 30 30 40

75 100 50 88 80 80 100

75 80 70 74.5 85 70 70

72.5 65 80 71 85 65 65

72.5 65 80 67.5 85 60 60

Peso

43

Cañet Barranc Huaral e a 84 76.25 65.5 90 80 70 75 75 60 65 60 50 64.5 60.5 57 60 55 50 60 55 50 60 50 50 75 75 75 80 80 80 64 67.5 66 50 50 45 70 75 75 70 75 75 75 60 60 80 60 60 70 60 60 85.5 85.25 85.25 90 90 90 80 80 80 70 75 75

TOTAL

100

75.88

73.93

69.19

64.69

Del análisis por el método de ponderación (Tabla N°1) se concluye que la ubicación más conveniente para instalar la planta de vinagre de manzana es Lima (Provincia), y debido a que Cañete es la mayor fuente de manzana Israel la planta deberá localizarse en un distrito del sur de Lima como Lurín.

7.2 Tamaño de Planta La capacidad de la planta será de 330 000 litros de vinagre de manzana por año, de octubre a junio será el periodo de compra de manzana tipo merma, la fermentación alcohólica y acética se dará a lo largo de todo el año según un programa de producción que se detalla en el apéndice A. El programa de producción garantiza la disponibilidad continua de vinagre madre en la planta. Se estiman xxxx m2 para la instalación de la planta de vinagre de manzana, esta incluye los siguientes ambientes: Almacén de materia prima.  Almacén y recepción de manzana Israel.  Almacén de Insumos químicos.  Almacén de botellas y etiquetas. Área de Procesamiento  Pulpeadora  Fermentador alcohólico.  Fermentador Acético.  Tanques de Mezcla y de producto terminado.  Filtro Prensa. Área de envasado y etiquetado Laboratorio de calidad. Taller de Mantenimiento Oficinas Administrativas  Oficina de Gerencia.  Oficina de Logística.  Oficina de Ventas. Las oficinas administrativas, áreas de procesamiento, laboratorio, área de envasado y etiquetado y talleres serán techados con material noble, mientras que los almacenes de materia prima tendrán techos aligerados con calaminas Fuera de lo establecido anteriormente se considerara un área adicional para futuras ampliaciones u otros proyectos que se puedan generan de la producción del vinagre de manzana. 44

CUANDO SE CUENTE CON LA DIMENSION DE LOS EQUIPOS SE COMPLETARA ESTA PARTE.

8. Ingeniería del Proyecto El diseño de la planta de elaboración del vinagre de manzana Israel tipo merma está enfocado en un proceso industrializado usando equipos sofisticados, en algunos casos automatizados, y tanques de almacenamiento de gran capacidad; sin embargo, la filosofía del proceso mantiene muchos de los aspectos de la fabricación artesanal del vinagre. 8.1 Proceso de producción seleccionado Este proceso tiene como objetivo la elaboración del vinagre de manzana de alta calidad haciendo uso de materia prima, manzana Israel, que usualmente se desecha o se remata en los mercados y chacras. Partiendo de una materia prima de baja calidad se busca obtener un vinagre que cumpla con las especificaciones de la Norma Técnica Peruana NTP XXXXXXXXXX. Este proceso no incluye la adición de azúcar en ninguna parte sus partes, a diferencia de muchos productores de vinagre que si lo hacen, ni la adición de ácido cítrico para la corrección de acidez antes de la fermentación alcohólica. Recepción de la Materia Prima La manzana Israel tipo merma será trasladada desde las chacras hacia la planta haciendo uso de camiones, en javas de plásticos que almacenan en promedio 21 kg de manzana. L Las javas son descargas y llevadas al almacén de manzanas de forma manual, dicho almacén tendrá una capacidad de almacenamiento de xx javas (xx kg de manzana). Pesado y lavado El inicio de proceso se da con el seleccionado de las manzanas, se desecharan aquellas que se encuentren en descomposición o magulladas. En promedio el 95 % de las manzanas Israel tipo merma son óptimas para la producción de vinagre. El desecho de manzanas se podría vender para la elaboración de alimentos para animales.

45

Luego, las manzanas serán pesadas en una balanza electrónica tipo xxxxxx, para luego pasar por una faja que las dirigirá hacia la máquina de lavado, la cual hara uso de agua presurizada y clorada a xx °c, proveniente de las chaquetas de enfriamiento de los fermentadores, para pasar pon un filtro y ser direccionado nuevamente al intercambiador de calor del fermentador. La máquina de lavado removerá las partículas de suciedad, fungicidas adheridos a la cascara y partes malogradas de la manzana, evitando la contaminación del jugo de manzana con otros microorganismos. Pulpeado y Prensado Una vez lavadas las manzanas serán transporta hacia la pulpeadora, la cual tendrá una capacidad de XXX ton/ hora, aquí se trituraran las manzanas separando las pepas y el corazón de la manzana de la pulpa mediante una malla de x mm. De este equipo salen una corriente principal de pulpa y otra secundaria de residuos semisólidos, esta última ira a una prensa mecánica a fin de extraer la mayor cantidad de líquidos. Los líquidos, pulpa, extraídos en la prensa mecánica alimentaran a la corriente principal de la pulpeadora y los residuos irán a un tanque de almacenamiento de residuos sólidos los cuales pueden ser aprovechados para producir mermelada u otro producto derivado. Evaporación La corriente de pulpa, en adelante mosto, será trasladada al evaporador, El acondicionamiento del mosto de manzana se inicia en este equipo, el objetivo de la evaporación es incrementar el contenido azucares disueltos en el mosto por dos frentes: Evaporación de agua e hidrolisis acida del almidón y sacarosa. El mosto a la entrada del evaporador presenta en promedio 7.5 °brix y mediante una extracción de agua y el efecto de la temperatura sobre los almidones y sacarosas, rompiendo las cadenas de moléculas en glucosas y fructuosas, el mosto saldrá del evaporador con entre 13 y 14 °brix. Dado que el pH del mosto de manzana Israel se encuentra entre 3 y 4, no es necesario adicionar ningún acido para que se dé la hidrolisis acida en el mosto; cabe indicar que gracias a la hidrolisis acida en el mosto se logra incrementar sus grados brix con un menor tiempo de residencia en el evaporador y por ende extraer un menor volumen de agua teniendo mayor volumen de mosto. En adición a lo comentado anteriormente, el evaporador también cumple la función de pasteurización del mosto, ya que la temperatura será más de 100 °c y el tiempo de residencia en este equipo será de 15 minutos. A la salida del

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evaporador el mosto estará a más 100 °c y tendrá entre 13 y 14 ° brix con un pH 4. Fermentación alcohólica La salida del evaporador ira a dos fermentadores en paralelo, cada uno cuenta con un agitador tipo turbina con inclinación de 45° sexagesimales de tal forma que el mosto siempre sea homogéneo y a fin de evitar la generación de vórtice, el fermentador contara con sistema de bafles. Asimismo cuenta con chaqueta con agua de enfriamiento para mantener la temperatura a 30 °c. Lo cual garantiza las condiciones óptimas para la levadura sacharomyces cerevisiae, variedad bayanus, permitiendo que esta se distribuya en todo el mosto y se logre la fermentación de todo el mosto. El control de la temperatura en el fermentador se sustenta en que la levadura presenta mejor rendimiento a 30°c y el tiempo de fermentación solo sería de xx días en promedio. Se debe de tener en cuenta que solo en la primera etapa de fermentación se enfriara el fermentador, ya que en los últimos días del proceso la temperatura baja de 30°c, por lo que se deberá calentar el fermentador. Para este fin de enfriamiento y calentamiento se usara el agua que sale del lavado de manzanas, previo filtrado, y el agua a la salida del intercambiador de calor del evaporador, respectivamente.

Tiempo vs Grados Brix 16 14 12 10 8 6 4 2 0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Fermentación acética El mosto alcohólico producido en la etapa previa pasa por un filtro prensa a fin de eliminar solidos generados en la fermentación y residuos de levadura. El fermentador acético siempre tendrá la mitad de volumen de vinagre madre o iniciador de 6 en porcentaje de acidez, este vinagre rico en levadura 47

mycoderma aceti será el encargo de realizar la transformación del etanol en ácido acético. La fermentación acética se iniciara con una acidez inicial de 3 por ciento en ácido acético y finalizara en xx días en el cual la acidez ha aumentado a 6 %, obteniendo el vinagre de manzana. La mitad del volumen del fermentador ira al recipiente de pasteurización y se quedara la mitad de vinagre para el siguiente lote de producción. El fermentador acético cuenta con agitador tipo turbina con inclinación de 45° sexagesimales y xx entradas de aire, previo sistema de filtrado, en una concentración de en promedio xx vvm de oxígeno. AQUÍ VA CURVA DE FERMENTACION ACETICA Filtrado, pasteurización y clarificación El vinagre obtenido en el fermentador acético se bombea a un filtro prensa para la eliminación de residuos sólidos y posteriormente a pasteurización a 115 °c durante 15 min para la eliminación de microorganismo y desactivación de la levadura acética. Embotellado y etiquetado El producto final es enviado a un tanque de xx galones de capacidad, del cual se llenaran las botellas en tres presentaciones de 1 litro, medio litro y 200 mililitros. La etiqueta contiene todos los datos de ingredientes y especificaciones según la norma técnica peruana xxxxxx y su respectivo registro de la Dirección General de Salud DIGESA. Sistema de circulación de agua SE EXPLICARA CUANDO SE DEFINA EL PFD FINAL DEL PROCESO

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DIAGRAMA DE BLOQUES DE PRODUCCION DE VINAGRE DOMESTICO DE MANZANA ISRAEL TIPO MERMA. ACOMODALO XFA, FALTA COLOCAR DATOS DE BALANCE DE MASA

MANZANA ISRAEL TIPO MERMA RECEPCION, SELECCION Y PESADO

LAVADO Y DESINFECCION

AGUA RESIDUOS SEMI

PULPEADORA

PRENSA MECANICA

MOSTO

EVAPORADOR

XX días

CO2 FERMENTACION ALCOHOLICA

VINAGRE MADRE

FILTRACION

FERMENTACION ACETICA

XX días FITRACION Y CLARIFICADO

PASTEURIZACION

VINAGRE DE MANZANA ISRAEL TIPO MERMA 49

50

8.2 Requerimientos del proceso 8.3 Programas de producción 8.4 Análisis de flexibilidad 8.5 Planificación y ejecución

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4. MATERIA PRIMA 4.1 Estudio de la materia prima. Manzana en general composición de la manzana, pepas pulpa cascara Composicióny compuestos organicos sque las componen. tablas resumen de composiciones 4.2 Variedades de manzana Tipos de manzanas y sus caracteristicas 4.3 Cultivo de la manzana. Formas de plantación Siembra, forma de plantación y fertilización del suelo, cuidados del cultivo y poda, clima y suelos aptos para el crecimiento de la manzana. 4.4 Determinación de la cosecha Momento optimo de la cosechae indicar en que meses se cosecha la manzana y específicamente la mnza Israel. Tambien indicar que se debe tener en cuenta el grado de madurezy una obervacion visual y organolepticade la manzana. Tabla de producción de manzana en el país, superficie, rendimiento y precio promedio del productor. 4.5 Mosto Definición de mosto, composición orgánica del mosto de manazana, concentración promedio de azúcar, ácidos y sales importantes, 4.6 Fermentación Definición de fermentación, levaduras, y nutrientes.

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Fermentación alcohólica, Fases de fermentación alcohólica (parada de fermentación), sustancias generadas,

Fermentación acética, Fases de fermentación acetica (parada ferementacion), sustancias genreadas,condiciones de feremntacion,

de

Fermentación mano láctica, Fases de fermentación acetica (parada de ferementacion), sustancias genreadas,condiciones de feremntacion, Graficas de fermentación alcohólica Vs. Timepo (podemos usar la de san marcos) Graficas de fermentación acética Vs. Timepo (podemos usar la de san marcos) compo 5. MERCADO 5.1 Definición del producto 5.1.1 Clases de vinagre 5.1.2 Requerimientos fisicoquímicos 5.1.3 Requerimientos organolépticos 5.2 Análisis de sustitutos 5.3 Mercado 5.4 Precios 6. ESQUEMA DEL PROYECTO 7. LOCALIZACION Y TAMAÑO DE PLANTA 7.1 Localización y disposición de planta 7.2 Tamaño de planta 8. INGENIERIA DEL PROYECTO 8.1 Proceso de producción seleccionado 8.2 Requerimientos del proceso 8.3 Programas de producción 8.4 Análisis de flexibilidad 8.5 Planificación y ejecución 9. INVERSION 9.1 Inversión total 9.2 Inversión activos fijos 9.3 Gastos pre – operación 9.4 Capital de trabajo 9.5 Costos de operación 53

9.6 Costos fijos 9.7 Costos variables 9.8 Costos administrativos 10. EVALUACION ECONOMICA 10.1 Bases asumidas 10.2 Estado de Ganancias y Pérdidas 10.3 Rentabilidad 11. DISCUSION Y RESULTADOS 12. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 13. BIBLIOGRAFÍA APENDICE

JUSTIFICACIÓN La producción del vinagre de manzana tiene una gran viabilidad económica en el Perú debido a que su mercado aún no ha sido desarrollado, y actualmente se produce este producto de manera artesanal.

54

Por otro lado, una de las variedades de manzanas de menor precio y mayor producción en el Perú, es la manzana Israel (40672 toneladas anuales 2), se estima que la merma de manzana representa el 3.5% del total producido, aproximadamente 1423 toneladas, por lo que se plantea procesar esta merma de manzana a fin de obtener un producto agroindustrial, como lo es el vinagre domestico de manzana. Según lo expresado anteriormente, se plantea instalar una planta de producción de vinagre con capacidad mínima para procesar 1423 toneladas anuales de manzana Israel. Así mismo, el kilo de la manzana rematada es ofertado al precio en chacra S/. 0.84 (promedio anual), Cabe indicar, que de manera artesanal a partir de un kilogramo de manzana se elabora 2.5 litros de vinagre, siendo ofertado en el mercado nacional a S/. 32 el litro, con ello se estaría generando una ganancia importante a partir de materia prima que se suele desechar o rematar en los mercados locales. De manera general, el proyecto logrará: la mejora de la calidad de vida de las personas; ya que el vinagre de manzana posee propiedades adelgazantes, regula la presión arterial, disminuye los niveles de glucosa en la sangre y ayuda a prevenir la diabetes. Además de ello se logrará el desarrollo tecnológico para la producción de vinagre de manzana debido a que el estudio tiene por finalidad la producción a escala industrial, por lo que los costos de producción del vinagre de manzana se verán reducidos frente a los costos de la producción artesanal.

ANTECEDENTES Está demostrado que la elaboración del vinagre se remonta a épocas antiguas, siendo conocido y ampliamente empleado. Tradicionalmente el vinagre procedía de los toneles de la producción del vino que se agriaba, esto ocurría espontáneamente bien en una bota o en el vino embotellado, al que se les subía la acides mediante la fermentación acética.

2 Anuarios de Estadística Agraria 2013, Sistema Integrado de Estadísticas Agrarias, Ministerio de Agricultura y Riego.

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El fenómeno concreto de la producción del vinagre no fue explicado sino hasta el año 1864 cuando L. Pasteur explicó con detalle y exactitud el proceso de las bacterias Mycoderma aceti, al convertir el etanol en ácido acético, Lo problemático del método era que se obtenían resultados muy lentamente. A partir de este descubrimiento se han desarrollado numerosos estudios sobre la producción de vinagre, mejorando y optimizando la producción del vinagre de uva, posteriormente se desarrollarían el interés por producir vinagres de otros frutos tales como el plátano, manzana, etc. En las últimas décadas el vinagre de manzana empezó a ser conocido a nivel mundial por sus propiedades diurética y adelgazantes, esto se ve reflejado en el desarrollo de esta industria en países de primer mundo y con una mejor calidad de vida. En el Perú su fabricación se da de forma artesanal por lo que los costos son relativamente altos, aun no se ha industrializado la fabricación de este producto.

BIBLIOGRAFÍA

1. Sistema Integrado de Estadísticas Agrarias, Anuarios de Estadística Agraria 2010-2013. 2. MCCABE, Warren L. Operaciones unitarias en ingeniería química. 4ª ed.México: Mc-Graw Hill 2007. 3. PELCZAR, Michael J. Microbiología. 4ª ed. México: Mc-Graw Hill 1993. 4. MARTINEZ Alfredo, Alimentos Composición y Propiedades, México, Ed. McGraw Hill, 2003. 5. OROZCO Luna, Control de Calidad de Productos Agropecuarios, México, Ed. Trillas, 2004. 6. PEELCZAR, Michael Junior, Elementos de la Microbiología, México, Ed. McGraw Hill, 2000. 56

7. DE ORY I., ROMERO L., CANTERO D. Optimum starting-up protocol of a pilot plant scale acetifier for vinegar production. Journal of Food Engineering 2002. 8. LEVONEN E. y LLAGUNO C. Tecnología de la fabricación del vinagre. Revista Agroquímica Tecnología Alimentos 1978. 9. LLAGUNO C. y POLO M. C. El vinagre de vino. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid. España 1991. 10. MESAS J. y ALEGRE M. El papel de los microorganismos en la elaboración del vino. Ciencia y Tecnología Alimentaria 1999.

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